西安博尔新材料有限责任公司
贵州恒通世纪电力工程有限公司
资讯分类

第三代宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)

  • 分类:行业动态
  • 作者:曦析
  • 来源:
  • 发布时间:2019-02-23 13:45
  • 访问量:

【概要描述】在半导体行业的发展进程中,人们通常把Si和Ge元素半导体称为第一代电子材料,把GaAs、InP、InAs等化合物半导体称为第二代半导体材料,而把Ⅲ族氮化物(主要包括GaN、相关化合物InN、AIN及其合金)、SiC、InSe、金刚石等宽带隙的化合物半导体称为第三代半导体材料。   图1:半导体   半导体是一种介于导体与绝缘体之间的材料,我们生活的方方面面都离不开半导体技术,电器、灯光、手机、电脑

第三代宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)

【概要描述】在半导体行业的发展进程中,人们通常把Si和Ge元素半导体称为第一代电子材料,把GaAs、InP、InAs等化合物半导体称为第二代半导体材料,而把Ⅲ族氮化物(主要包括GaN、相关化合物InN、AIN及其合金)、SiC、InSe、金刚石等宽带隙的化合物半导体称为第三代半导体材料。   图1:半导体   半导体是一种介于导体与绝缘体之间的材料,我们生活的方方面面都离不开半导体技术,电器、灯光、手机、电脑

  • 分类:行业动态
  • 作者:曦析
  • 来源:
  • 发布时间:2019-02-23 13:45
  • 访问量:
详情
  在半导体行业的发展进程中,人们通常把Si和Ge元素半导体称为第一代电子材料,把GaAs、InP、InAs等化合物半导体称为第二代半导体材料,而把Ⅲ族氮化物(主要包括GaN、相关化合物InN、AIN及其合金)、SiC、InSe、金刚石等宽带隙的化合物半导体称为第三代半导体材料。
 
  图1:半导体
 
  半导体是一种介于导体与绝缘体之间的材料,我们生活的方方面面都离不开半导体技术,电器、灯光、手机、电脑、电子设备等都需要半导体材料制造,第三代半导体材料发展较好的为碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN),其中碳化硅的发展更早一些。
  碳化硅晶体结构具有同质多型的特点,其基本结构是Si-C四面体结构。它是由四个Si原子形成的四面体包围一个碳原子组成,按相同的方式一个Si原子也被四个碳原子的四面体包围,属于密堆积结构。
  氮化镓是氮和镓的化合物,是一种直接能隙的半导体,该化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中。
  我们来看看氮化镓与碳化硅两者间的关键特性有什么区别。
碳化硅与氮化镓的关键特性对比:
 
  从上表可见,GaN提供高电子迁移率,具备出色的击穿能力、更高的电子密度及速度。
  虽然氮化镓部分性能更好,但发展尚有解决难题
  氮化镓(GaN)半导体材料及器件的发展迅速,目前已经成为宽禁带半导体材料中耀眼的新星,但是氮化镓材料的发展尚有解决难题:一是如何获得高质量、大尺寸的GaN籽晶,因为直接采用氨热方法培育一个两英寸的籽晶需要几年时间;二是氮化镓产业链尚未完全形成。
  相较下,碳化硅在当前宽禁带半导体材料中发展更为成熟,已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。在第三代半导体材料中,二者均有着非常广阔的应用前景。
  第三代宽禁带半导体的应用领域
  第三代宽禁带半导体可应用在半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域(见下图3),每个领域产业成熟度各不相同。在前沿研究领域,宽禁带半导体还处于实验室研发阶段。
 
  图2:第三代宽禁带半导体材料应用领域
  第三代半导体的发展现状
  目前,美国、日本、欧洲在第三代半导体技术上拥有绝对的话语权。相比美、日,我国在第三代半导体材料上的起步较晚,水平较低。随着国家对第三代半导体材料的重视,近年来,我国半导体材料市场发展迅速,其中以碳化硅与氮化镓为主的材料备受关注。2016年,我国启动了“十三五”国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项的组织实施工作,第三代半导体材料与半导体照明作为重点专项中最重要的研究领域,得到了国家层面的重点支持。
  第三代半导体技术逐步提升,市场逐渐开启,政策全面加速,资本积极进入,企业加快布局,第三代半导体产业在中国迎来发展“元年”。
 
  

扫二维码用手机看

底部导航

发布时间:2019-04-29 00:00:00
西安博尔新材料有限责任公司
在线客服
客服热线
服务时间:
-
客服组:
在线客服
王经理:
13679187952
白经理:
18710444151

Copyright © 2019 西安博尔新材料有限责任公司 All Rights Reserved   陕ICP备19025199号-1   网站建设:中企动力  西安